地球的內部圈層,地球的內部圈層結構

時間 2022-02-23 11:10:11

1樓:中地數媒

地球的內部圈層指從地面往下直到地心的各個圈層,包括地殼、地幔和地核。地球的平均半徑約為6371km,目前世界上深井記錄為12.3km(俄羅斯,2023年),所以地球內部狀況是靠間接方法了解的。

通常採用地球物理的方法,更主要是利用**波的傳播變化來分析。**波分為縱波(p)和橫波(s)。縱波可以通過固體和流體,速度較快;橫波只能通過固體,速度較慢。

**波速的大小與介質的密度和彈性有關,它們的關係為:

地質學基礎

式中vp為縱波速度;vs為橫波速度;ρ為介質密度;k為介質的體變模量;μ為介質的切變模量。

通過地球**波的測量資料與實驗室的各種不同物質的測量資料相比較可以分析地球內部的物質狀態。大量測量資料表明,地球內部**波傳播速度隨著深度而變化,並且有些地方還發生突然變化,可見地球內部物質是有差別的,而且還存在許多介面。**波在地下若干深度處,傳播速度發生劇烈變化的面,稱為不連續面。

其中有兩個變化最顯著的不連續面(表1-1),乙個在地下(自海平面算起)平均33km處(指大陸部分),是由

表1-1 地球內部主要物理性質和圈層劃分表

(據黃定華等,2004)

南斯拉夫**學家莫霍洛維奇於2023年首先發現的,因而以他的名字命名,簡稱莫霍面(m)。該面上、下vp由6.8km/s陡公升至8.

1km/s,而vs則由3.9km/s公升至4.5km/s。

另乙個在2891km處,是由美國**學家古登堡於2023年發現的,稱古登堡面。該面上、下vp由13.7km/s陡降至8.

0km/s,vs從7.3km/s到突然消失,表明該面之上為固態岩石,該面以下為液態物質。

根據兩個不連續介面,將地球內部劃分為三個圈層:地殼、地幔和地核(表1-1,圖1-8)。

圖1-8 地球內部震波縱波p和橫波s傳播速度曲線

1.地殼

地殼是由固體岩石組成的地球外殼,是地球最外層的薄殼。其厚度變化大,各地不一。洋殼很薄,平均厚約8km,最薄處僅3km左右。

陸殼平均厚約33km,我國的喜馬拉雅山地區,可達70km以上。地殼的體積佔地球總體積的1.55%,質量佔地球質量的0.

8%,地殼的平均密度為2.8g/cm3。

陸殼的中部較普遍存在乙個次一級不連續面,稱為康拉德面,將地殼分為上地殼和下地殼。上地殼平均厚度15km,平均密度約2.7g/cm3,由沉積岩、變質岩和岩漿巖等物質組成,因其化學成分與花崗岩相似,一般稱為花崗岩質層或矽鋁層。

下地殼平均厚度18km,平均密度2.9g/cm3,其物質組成類似玄武岩,故而稱為玄武岩質層或矽鎂層。

洋殼只有矽鎂層,缺乏矽鋁層(圖1-9)目前在地殼發現的最古老的岩石的年齡為3800±70ma,這表明地殼至少在38億年前就已形成了。

2.地幔

位於莫霍面與古登堡面之間的圈層稱為地幔。其體積佔地球體積的82.3%,質量佔67.

8%,平均密度約4.5 g/cm3。由於地下670km深處**波速間斷面甚為顯著,故而以此間斷面將地幔作為上、下地幔的分介面。

上地幔**波數值和在橄欖岩中實驗所得數值相似,所以也稱橄欖岩層。莫霍面以下至80km,是上地幔的蓋層,為固態,它與莫霍面以上的地殼共同組成了地球的堅硬外殼,稱為岩石圈。深度80~220km,**波速明顯下降,橫波在區域性不能通過,推測部分物質可能呈熔融態,具有可塑性,故而稱為軟流圈。

一般認為軟流圈是岩漿的發源地,也是地殼運動的動力源。

圖1-9 地殼構造示意圖

下地幔是位於深度670~2891km的圈層。平均密度5.1g/cm3。物質成分推測為堆積緊密的氧化物礦物組成,也有人認為,其與隕石中的鐵隕石接近。

3.地核

古登堡面以下直至地心部分,稱為地核。它的體積佔地球體積的16.2%,質量佔31.4%,平均密度為10.83g/cm3。根據**波速高低,可分為外核、過渡層和核心。

外核為深2891~4771km部分,為液態。密度由9.90g/cm3增至11.87g/cm3。

過渡層為深4771~5150km的圈層,推測為液態向固態過渡,平均密度增至12.06g/cm3。

核心為5150km~地心部分。推測為固態,其密度為12.77~13.09g/cm3。

地核的物質,一般認為主要是鐵,特別是核心,可能基本由純鐵組成。

2樓:未來簡課

自然地理-地球的圈層結構

地球的內部圈層結構

3樓:律初藍盛方

地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層,即大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈、外核液體圈和固體核心圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在乙個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的乙個過渡圈層,位於地面以下平均深度約150公里處。

這樣,整個地球總共包括八個圈層,其中岩石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對於地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接觀測和測量的方法進行研究。而地球內圈,目前主要用地球物理的方法,例如**學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。

地球各圈層在分布上有乙個顯著的特點,即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的,其中生物圈表現最為顯著,其次是水圈

.一、地球內部圈層劃分依據

地球內部情況主要是通過**波的記錄間接地獲得的。**時,地球內部物質受到強烈衝擊而產生波動,稱為**波。它主要分為縱波和橫波。

由於地球內部物質不均一,**波在不同彈性、不同密度的介質中,其傳播速度和通過的狀況也就不一樣。例如,縱波在固體、液體和氣體介質中都可以傳播,速度也較快;橫波只能在固體介質中傳播,速度比較

慢。**波在地球深處傳播時,如果傳播速度突然發生變化,這突然發生變化所在的面,稱為不連續面。根據不連續面的存在,人們間接地知道地球內部具有圈層結構。

謝謝採納

4樓:林海雪原

自然地理-地球的圈層結構

地球的內部圈層構造

5樓:中地數媒

目前我們還不能用直接觀察的方法來研究地球內部構造。通常採用地球物理方法,最主要是利用**波的傳播變化來研究地球內部構造情況。**波分為縱波(p波)和橫波(s波)和表面波(l)。

縱波可以通過固體和流體,速度較快;橫波只能通過固體,速度較慢。表面波是由縱波和橫波在地表相遇後激發產生的。**波在不同密度和剛性程度的介質中傳播的速度不一致,固體物質的密度越大,**波的傳播速度越快。

**波遇到兩種不同物理性狀介質的介面時,要產生反射與折射,能夠被**儀所接收,並供人們研究。

經過在全球多次的**勘測研究發現,地球內部存在著**波速度突變的若干介面。這些介面顯示了地球內部物質成分的差異和物理性質的差異,具有明顯的層圈狀構造。

位於地表以下平均約30~40km深度,縱波速度由平均為 6~7km/s,突然公升到8.1km/s,這一突變具有全球性。此介面的深度在大陸高山區在50~75km,大陸平原區30~40km,在大洋區5~12km。

這一介面是南斯拉夫學者莫霍洛維奇(a.mohorovicic)於2023年首先發現的,被稱為莫霍洛維奇面,簡稱莫霍面(moho)。將莫霍面以上部分稱為地殼,以下部分稱為地幔(圖1-18)。

圖1-18 地球內部的物理性質隨深度變化曲線圖

(據秦啟榮等)

**波到達50~400km深度之間有乙個低速層,表明該層是乙個塑性程度相對較高的圈層,稱為軟流圈。軟流圈的位置各處不盡相同,大陸之下變化範圍在80~250km之間,大洋之下在50~400km之間。軟流圈以上的部分均為固態物質,具有較強的剛性,稱為岩石圈。

它包括整個地殼及地幔最上部。

大概在670km的深度以後,**波速發生明顯的變化,縱波和橫波的傳播速度緩慢增快,曲線平滑。670km以上的部分稱為上地幔,以下的部分稱為下地幔。

到地下2900km深度,橫波就消失了,縱波通過後其速度由原先逐漸加快的狀態轉變為突然減慢(由13.64km/s降為8.10km/s)。

為紀念最早(2023年)研究這一介面的美國地球物理學家古登堡,將此介面稱為古登堡面。它是高密度的固體地幔與具有液態的外核之間的幔核介面。

地球內部2900km深度以下的部分稱為地核,在5157km處縱波又有乙個突然變化,在介面處又有橫波出現,表明物質的彈性特徵又有了變化,顯示出固態的特點。2900~5157km之間的部分稱為外核,因為橫波不能通過外核,所以外核是液態的。5157km以下到地球的中心稱為核心。

地殼、地幔、地核只是地球內部圈層的大致劃分,實際上地球內部還有一些波速特徵表現非常複雜的過渡層,還有待於人們進一步深入地去研究。地球內部各層圈的物質成分及特徵見表1-5。

表1-5 地球內部圈層及其特徵

地球的內部圈層有哪些?各有什麼特點?【急!!!】

6樓:

地殼,地幔,地核三個圈層

地殼是地球的表面層,分為上地殼和下地殼。是人類生存和從事各種生產活動的場所。它的外部呈現出高低起伏的形態,因而地殼的厚度並不均勻:

大陸下的地殼平均厚度約35公里,我國青藏高原的地殼厚度達65公里以上;海洋下的地殼厚度僅約5~10公里;整個地殼的平均厚度約17公里。

地殼下面是地球的中間層,叫做「地幔」,厚度約2865公里,主要由緻密的造岩物質構成,這是地球內部體積最大、質量最大的一層。 地幔又可分成上地幔和下地幔兩層一般認為上地幔頂部存在乙個軟流層,推測是由於放射元素大量集中,蛻變放熱,將岩石熔融後造成的,可能是岩漿的發源地。軟流層以上的地幔部分和和地殼共同組成了岩石圈。

下地幔溫度、壓力和密度均增大,物質呈可塑性固態。

地核地幔下面是地核,地核的平均厚度約3400公里。地核還可分為外地核、過渡層和內地核三層,外地核厚度約2080公里,物質大致成液態,可流動;過渡層的厚度約140公里;內地核是乙個半徑為1250公里的球心,物質大概是固態的,主要由鐵、鎳等金屬元素構成。地核的溫度和壓力都很高,估計溫度在5000℃以上,壓力達1.

32億千帕以上,密度為每立方厘公尺13克

地球的圈層結構及各圈層的主要特點

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